中学物理实验类型及实践研究

中学物理实验有不同的类型，也有不同的教育功能。根据不同的分类标准，中学物理实验教学有不同的分类。^[2]

（一）根据训练的目的和功能分类

1.技能训练性实验

技能训练性实验有两种类型。一类是基本仪器使用训练性实验，主要掌握一些基本仪器，如刻度尺、天平、滑动变阻器、温度计、测力计、量筒、压强计、电流表、电压表、示波器等仪器的调整、操作、使用方法以及注意事项。做好这类实验要引导学生了解并学会使用实验器材，知道在什么条件下使用什么样的实验仪器，掌握其操作规范和要领。另一类是让学生应用所学物理知识，提高理论联系实际的能力以及训练学生的实际操作技能的实验，如安装简单的照明电路、组装显微镜、组装望远镜、安装收音机等。做好这类实验，要引导学生明确实验任务、实验的基本原理、操作的基本要领。

2.测量性实验

测量性实验不同于技能训练性实验。虽然技能训练性实验也能直接测量物理量或直接观察物理现象，但其主要功能是基本实验技能的操练。而测量性实验是学生在具备基本实验技能的条件下，对未知的物理量或物理常数进行测定。大量的测量性实验是根据已知的规律用能直接测量的物理量来求得待测的物理量，即间接测量物理量，并要进行误差分析，或进行测量方法的比较，以期用最佳的实验方法和途径精确测得物理量，如测定物质的密度、测定固体的比热、测定重力加速度、用伏安法测电动势和内电阻等。做好测量性实验的关键是教师要引导学生明确实验的任务、掌握所依据的理论。兼顾实验仪器的选择、组装及测量精确度等因素。

3.验证性实验

验证性实验是在学生学习了物理规律之后做的实验，目的在于验证所学规律的正确性，如学生学习了平抛运动的规律后做实验验证平抛运动规律的正确性，学习了动量守恒定律后用气垫导轨做实验验证两个物体碰撞前后动量守恒，学习了机械能守恒定律后做实验验证机械能守恒定律。做好验证性实验的关键是教师要引导学生设计好实验的教学活动，不可让学生照葫芦画瓢般地机械化操作，而是要让学生明确实验的设计思想和实验原理。自己设计实验方案，控制实验条件，排除干扰因素，在实验中准确测量数据，对数据进行分析处理，归纳得出实验结论，从而验证实验规律。

4.探索性实验

探索性实验亦称为探究性实验，这类实验一般安排在学生学习物理知识或物理规律之前，是指学生在不知道所求知识或规律的前提下，通过设计实验、进行实验操作、记录实验结果、分析实验数据，得出结论的实验形式。现行中学物理课程十分重视探究性实验的教学，如通过实验探究摩擦力大小与哪些因素有关；探究并理解透镜成像的规律；通过实验探究物体加速度大小与物体质量、物体受力的关系；通过探究理解楞次定律，都可以根据教学的实际情况，把实验安排成探究性实验。进行探究性实验教学的基本过程是：创设情境—提出问题—实验探究—形成结论—交流讨论。教学中先创设问题情境，让学生发现并提出探究的问题，通过实验探究活动研究物理量之间的关系，总结出物理规律，从而领会科学探究的一般过程并学会科学探究的一般方法。(www.xing528.com)

（二）根据教学组织形式分类

1.演示实验

演示实验主要是由教师在课堂上操作演示的实验，也可以由学生参与，配合教师操作。通常用物理仪器或实物进行操作演示，包括教师出示的模型演示、用投影教具和模拟教具进行的操作演示，也包括放映物理录像片、电影片、幻灯片等声像教学资料以及利用计算机进行的模拟实验等。如研究大气压强时教师做的“纸片托水”实验；研究自由落体运动时教师做的“牛顿管实验”。

2.学生分组实验

学生分组实验是学生在教师指导下，在实验室中利用整节课的时间，独立操作或小组配合操作完成的实验。它有利于发挥学生学习的主动性，激发学生强烈的求知欲和浓厚的学习兴趣，培养学生的创造性思维和实验动手能力。这类实验从组织形式上可分为课内实验和课外实验；根据实验目的可分为技能训练性实验、测量性实验、验证性实验和探索性实验。

学生分组实验的要求比较高，教师应根据学生的不同情况，提出不同的教学要求，使每一个学生都能在分组实验中有所收获。

3.随堂实验

随堂实验也可称作边学边实验（或称为边教边实验），是指教师一边教学一边指导学生进行实验的一种教学方式。随堂实验既非教师动手的演示实验，也不同于学生的分组实验。根据实际需要，实验时间可长可短，实验可大可小，不一定使用正规实验室，也不必履行“预习—实验（操作）—报告”的完整实验步骤，可以在情境创设、科学探究、巩固训练中使用。例如研究通电导线在磁场中的运动，学习楞次定律时研究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向，都可以采用随堂实验的方法。这类实验可以很好地调动学生学习的积极性，相比于演示实验，学生分组实验有其独特的优点。